JP2013129971A - Curtain wall style exterior wall structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建物の柱梁からなる構造躯体にカーテンウォール形式で外壁パネルが固定されるカーテンウォール形式の外壁構造に関する。 The present invention relates to a curtain wall type outer wall structure in which an outer wall panel is fixed in a curtain wall type to a structural frame composed of column beams of a building.
従来、カーテンウォール形式の外壁構造では、外壁パネルの柱梁からなる構造躯体への固定を、外壁パネルの上端部と下端部をそれぞれ金物を介して、梁に固定することにより行われている。 Conventionally, in the curtain wall type outer wall structure, the outer wall panel is fixed to the structural frame composed of column beams by fixing the upper end portion and the lower end portion of the outer wall panel to the beam through hardware.
このカーテンウォール形式の外壁構造では、躯体が地震等で層間変形する際、金物に設けた垂直・水平方向のクリアを利用して外壁パネルが回転することで、外壁パネル自身の変形を抑えて損傷を回避する構造となっている。 In this curtain wall type outer wall structure, when the frame is deformed between layers due to an earthquake, etc., the outer wall panel rotates using vertical and horizontal clears provided on the hardware, so that the deformation of the outer wall panel itself is suppressed and damaged. It has a structure that avoids.
しかし、外壁パネルにかかる風圧力をすべて外壁パネルの構造材であるフレームで負担することとなるため、階層ごとに設けられる梁の間隔が離れているため、階高方向の縦フレームの断面を大きくせざるを得ず、フレーム部材のコストが高くなる問題があった。さらに、フレームの断面が大きくなることで、建物の外周寸法が大きくなるため、敷地対応の面で課題があった。 However, since the wind pressure applied to the outer wall panel is entirely borne by the frame that is the structural material of the outer wall panel, the distance between the beams provided at each level is separated, so the section of the vertical frame in the height direction is increased. There was a problem that the cost of the frame member would increase. Furthermore, since the outer peripheral dimension of the building is increased by increasing the cross section of the frame, there is a problem in terms of site correspondence.
一方で、外壁パネルを柱梁からなる構造躯体の内部に配置し、外壁パネルのフレームを柱梁に固定する外壁構造も提案されているが、躯体が層間変形した際に、外壁パネルに力がかり、場合によっては外壁パネルが損傷することがある。また、パネル高さが制限されるため、プラン上の制約が多いこと、リフォーム時に外壁パネルの取り外しが困難といった課題があった。 On the other hand, there has also been proposed an outer wall structure in which the outer wall panel is placed inside a structural frame made of column beams and the frame of the outer wall panel is fixed to the column beam. In some cases, the outer wall panel may be damaged. In addition, since the panel height is limited, there are many restrictions on the plan, and it is difficult to remove the outer wall panel during renovation.
本発明は、以上のような問題点に鑑み、外壁パネルのフレームの断面形状を小さくすることができるカーテンウォール形式の外壁構造を提供することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a curtain wall type outer wall structure capable of reducing the cross-sectional shape of the frame of the outer wall panel.
上記の課題は、柱梁で構成される構造躯体の屋外側に外壁パネルが懸架されるカーテンウォール形式の外壁構造であって、該外壁パネルは、それぞれ相対する縦フレームと横フレームにより枠体が構成され、該縦フレームがそれぞれ外壁パネル支持材により、構造躯体の柱に懸架されていることを特徴とする外壁構造により解決される。 The above-mentioned problem is a curtain wall type outer wall structure in which an outer wall panel is suspended on the outdoor side of a structural frame composed of column beams, and the outer wall panel is composed of a vertical frame and a horizontal frame, respectively. This is solved by the outer wall structure characterized in that the vertical frames are suspended from the pillars of the structural frame by outer wall panel supports.
この外壁構造では、外壁パネルがカーテンウォール形式で、柱梁で構成される構造躯体に取り付けられ、外壁パネルの縦フレームがそれぞれ外壁パネル支持材により、構造躯体の柱に懸架される形で実現されているので、風圧力を全て外壁パネルフレームで負担するカーテンウォール形式の外壁構造であっても、建物の階高との兼ね合いで間隔が開いてしまう梁間に外壁パネルを取り付ける場合と比較して、柱間に取り付ける外壁パネルフレームの剛性が小さくてよく、外壁パネルフレームの断面寸法を小さく設定することができる。そして、外壁パネルフレームの断面寸法を小さくできることで、経済的な設計ができるとともに、フレーム材のスペースが少なくてすみ、断熱材の充填スペースが確保されるなど、効率的な設計をすることができる。 In this outer wall structure, the outer wall panel is realized in the form of a curtain wall, attached to the structural frame composed of column beams, and the vertical frame of the outer wall panel is suspended on the column of the structural frame by the outer wall panel support material. Therefore, even if it is a curtain wall type outer wall structure that bears all the wind pressure with the outer wall panel frame, compared with the case where the outer wall panel is installed between the beams that are spaced apart due to the height of the building floor, The rigidity of the outer wall panel frame attached between the columns may be small, and the cross-sectional dimension of the outer wall panel frame can be set small. And since the cross-sectional dimension of the outer wall panel frame can be reduced, it is possible to design economically, as well as to reduce the space of the frame material and to secure the space for filling the heat insulating material. .
前記外壁構造において、外壁パネルは、構造躯体の柱に対し、縦方向に少なくとも2以上の外壁パネル支持材により懸架されており、最下端の外壁パネル支持材は、外壁パネルの鉛直荷重を柱に伝え、残りの外壁パネル支持材は、外壁パネルの鉛直荷重を柱に伝えない外壁構造とされているとよい。 In the outer wall structure, the outer wall panel is suspended by at least two or more outer wall panel support members in the vertical direction with respect to the pillar of the structural frame, and the outermost wall panel support member at the lowermost end uses the vertical load of the outer wall panel as a column. It is preferable that the remaining outer wall panel support member has an outer wall structure that does not transmit the vertical load of the outer wall panel to the column.
外壁パネルは、構造躯体の柱に対し、縦方向に少なくとも2以上の外壁パネル支持材により懸架されているなかで、最下端の外壁パネル支持材にのみ、外壁パネルの鉛直荷重を柱に伝えるようになされているため、構造躯体の柱のうち、軸力がかかる部分が、柱の下端部から最下端の外壁パネル支持材が懸架される範囲に限定されるため、柱にかかる軸方向の荷重に対し、柱の荷重負担範囲が下部に限定されるため、柱の座屈耐力を上げることができ、柱の断面形状を小さくし、経済的な設計を行うことができる。 The outer wall panel is suspended by at least two or more outer wall panel support members in the vertical direction with respect to the column of the structural frame, and only the lowermost outer wall panel support member transmits the vertical load of the outer wall panel to the column. Therefore, the axial load on the column is limited because the portion of the column of the structural frame where the axial force is applied is limited to the range where the outer wall panel support material at the lowest end is suspended from the lower end of the column. On the other hand, since the load bearing range of the column is limited to the lower part, the buckling strength of the column can be increased, the sectional shape of the column can be reduced, and an economical design can be performed.
また、外壁パネル支持材により部分的に外壁パネルを支持しているので、熱橋を軽減することができ、さらに、断熱層を構造躯体の外側に設け、それぞれの外壁パネルの断熱層を連続させることで、断熱性能の向上を図ることができる。 Moreover, since the outer wall panel is partially supported by the outer wall panel support material, the thermal bridge can be reduced, and further, a heat insulating layer is provided outside the structural frame, and the heat insulating layers of the respective outer wall panels are made continuous. Thus, the heat insulation performance can be improved.
特に、最下端の外壁パネル支持材は、構造躯体の柱の下端より、柱の全長の1/4以下の位置に取り付けられているとよい。 In particular, the outermost panel support member at the lowermost end is preferably attached to a position of 1/4 or less of the total length of the column from the lower end of the column of the structural frame.
最下端の外壁パネル支持材が、構造躯体の柱の下端より、柱の全長の1/4以下の位置に取り付けられていることで、柱の座屈耐力をより向上させることができる。 The buckling strength of the column can be further improved by attaching the outermost panel support member at the lowermost end to a position of 1/4 or less of the total length of the column from the lower end of the column of the structural frame.
本発明は以上のとおりであるから、外壁パネルのフレームの断面形状を小さくすることができるカーテンウォール形式の外壁構造を提供することができる。 Since the present invention is as described above, it is possible to provide a curtain wall type outer wall structure capable of reducing the cross-sectional shape of the frame of the outer wall panel.
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1、2に示す本発明の第1の実施形態である外壁構造1において、2は外壁パネル、3は外壁パネル支持材、4は構造躯体の柱、5は構造躯体の梁である。
In the
外壁パネルは、図2に示す、左右に垂直方向に配置される柱4,4と、上下に水平方向に配置される梁5,5とにより構成される構造躯体の屋外側に外壁パネル2が、カーテンウォール形式で懸架される。ここでは、上下の梁5,5は、上フランジと下フランジと上下のフランジを繋ぐウェブよりなるH型鋼が使用され、左右の柱4,4には、C型鋼が用いているが、柱及び梁の形状に限定はなく、下側の梁がコンクリート基礎であってもよい。
As shown in FIG. 2, the
外壁パネル2は、フランジとフランジをつなぐウェブで構成される溝型鋼からなる左右の縦フレーム6,6と、同じく溝型鋼からなる上下の横フレーム7,7により枠体を構成した外壁パネルフレームの一方の面に、ウレタンフォームからなる板状の外張断熱材8と、外張断熱材の端部に配置される上下方向に伸びる下地桟9と、外張断熱材8及び下地桟9を介して外壁パネルフレームに固定される外壁面材10により構成される。11は、外張断熱材8と下地桟9と外壁面材11により構成される縦方向に延びる通気層である。また、12は、外壁パネルフレーム枠内に充填される繊維系断熱材、13は、繊維系断熱材12を外壁パネルフレーム内に保持するための透湿防水シートである。
The
図1(ロ)、図3(イ)に示すように、縦フレーム6のウェブ6aには、所定間隔で、外壁パネル支持材3を固定するための孔14があけられ、縦フレームの内側6bには、孔14と同心円となるように、ナット15が取り付けられている。
As shown in FIGS. 1 (b) and 3 (b), the
外壁パネル支持材3は、図1、図3(イ)に示すように、柱4の壁面方向側面と当接する柱側面当接部3aと、外壁パネル2の縦フレーム6のウェブ部である側面と当接する外壁パネル当接部3bと、柱側面当接部3a及び外壁パネル当接部3bとを繋ぎ、柱4の屋内外方向側面及び縦フレーム6のフランジ部である側面とにそれぞれ両面が当接する連結部3cとからなる、断面略Z型の支持材である。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3A, the outer
外壁パネル支持材3の外壁パネル当接部3bには、皿ボルト16の軸部16bを挿通し、頭部16aと係合する孔3dが設けられ、縦フレーム6に設けられた孔14及びナット15に、外壁パネル支持材3を介して皿ボルトを固定することで、外壁パネル支持材3が外壁パネル2の縦フレーム6に固定される。
The outer wall
なお、図4に示すように、隣り合う外壁パネル2,2は、それぞれの縦フレーム6,6どうしを、縦フレーム6,6にそれぞれ固定された外壁パネル支持材3,3どうしを介して当接して配置されるため、つまり、外壁パネル2,2の縦フレーム6,6どうしの間は、それぞれの縦フレーム6,6に固定され外壁パネル支持材3,3の外壁パネル当接部3b,3bの厚みによって確保されるため、外壁パネル支持材3を縦フレーム6に固定する皿ボルト16の頭部16aは、外壁パネル支持材3の面外へ突出せず、板厚内に確実に収まるように、皿ボルト16を挿通する孔3dには、皿ボルト16の頭部16aにあわせてテーパが設けられている。
As shown in FIG. 4, the adjacent
一方、外壁パネル支持材3の柱側面当接部3aには、柱4に固定された外壁パネル係止体17に係合するための切欠き3eが設けられている。
On the other hand, the column
外壁パネル係止体17は、図3(ロ)に示すように、柱4の相対する両側面に設けられた孔4a,4aに通される本体部としての長ボルト17aと、柱4の両側面から突出する長ボルト17aに固定されるナット17b,17bとからなる。ナット17bの柱4側の面には、外壁パネル支持材3の柱側面当接部3aの切欠き3eの係止を誘導するためのテーパ17cが設けられている。なお、18は、柱4と外壁パネル支持材3との間に介設され、振動対策としての柱4の揺れの抑制や、地震時の柱4と外壁パネル支持材3との擦れ音を防止するための振動スペーサーである。
As shown in FIG. 3 (b), the outer wall
図1、図3に示すように、外壁パネル2は、外壁パネル支持材3‥を介して、柱4に取り外し可能に懸架され、ここでは、上下方向に間隔をあけて、4個の外壁パネル支持材3‥で係止されている。4個の外壁パネル支持材3‥のうち、最下端の外壁パネル支持材3を除く他の外壁パネル支持材3‥は、柱4に固定された外壁パネル係止体17に対し、水平方向の変位は規制される一方、外壁パネル2の荷重は、外壁パネル支持材3を介して柱に4に伝えないようになされている。ここでは、図1(ハ)、図5(イ)に示すように、外壁パネル支持材3の柱側面当接部3aに設けられた切欠き3eの幅は、外壁パネル係止体17の本体部としての長ボルト17aの径に合わされており、切欠き3eの深さ寸法は、最下端の外壁パネル支持材3が、最下端の外壁パネル係止体17に支持されたときに、隙間ができるように設定されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the
一方、4個の外壁パネル支持材3‥のうち、最下端の外壁パネル支持材3は、柱4に固定された外壁パネル係止体17に対し、水平方向の変位は規制され、かつ、外壁パネル2の荷重は、外壁パネル支持材3を介して柱に4に伝えるようになされている。ここでは、図1(ニ)、図5(ロ)に示すように、外壁パネル支持材3の柱側面当接部3aに設けられた切欠き3eの幅は、外壁パネル係止体17の本体部としての長ボルト17aの径に合わされており、欠き3eの深さ寸法は、外壁パネル支持材3が、外壁パネル係止体17に支持されたときに、切欠き3eを通じて外壁パネル係止体17に荷重を伝えるように設定されている。
On the other hand, among the four outer wall
また、ここで、最下端の外壁パネル支持材3は、柱4の下端より、柱4の全長の1/4以下の位置に取り付けられている。
Here, the outermost
このカーテンウォール形式の外壁構造1では、図6に示すように、例えば外壁パネル2にかかる風圧力などの水平方向の荷重に対しては、外壁パネル支持材3を介して構造躯体である柱4に伝えられるが、外壁パネル2の鉛直荷重については、最下端の外壁パネル支持材3を介してのみ、柱4に伝えられるようになされている。
In the curtain wall type
この外壁構造では、外壁パネルがカーテンウォール形式で、柱梁で構成される構造躯体に取り付けられ、外壁パネルの縦フレームがそれぞれ外壁パネル支持材により、構造躯体の柱に懸架される形で実現されているので、風圧力を全て外壁パネルフレームで負担するカーテンウォール形式の外壁構造であっても、建物の階高との兼ね合いで間隔が開いてしまう梁間に外壁パネルを取り付ける場合と比較して、柱間に取り付ける外壁パネルフレームの剛性が小さくてよく、外壁パネルフレームの断面寸法を小さく設定することができる。そして、外壁パネルフレームの断面寸法を小さくできることで、経済的な設計ができるとともに、フレーム材のスペースが少なくてすみ、断熱材の充填スペースが確保されるなど、効率的な設計をすることができる。 In this outer wall structure, the outer wall panel is realized in the form of a curtain wall, attached to the structural frame composed of column beams, and the vertical frame of the outer wall panel is suspended on the column of the structural frame by the outer wall panel support material. Therefore, even if it is a curtain wall type outer wall structure that bears all the wind pressure with the outer wall panel frame, compared with the case where the outer wall panel is installed between the beams that are spaced apart due to the height of the building floor, The rigidity of the outer wall panel frame attached between the columns may be small, and the cross-sectional dimension of the outer wall panel frame can be set small. And since the cross-sectional dimension of the outer wall panel frame can be reduced, it is possible to design economically, as well as to reduce the space of the frame material and to secure the space for filling the heat insulating material. .
また、外壁パネルを外壁パネル支持材で柱に懸架しているだけなので、建物完成後であっても、外壁パネルだけを簡単に取り外すことができ、リフォームや補修時にも柔軟に対応することができる。 In addition, since the outer wall panel is simply suspended from the pillar by the outer wall panel support material, only the outer wall panel can be easily removed even after the building is completed, and it can be flexibly adapted during renovation and repair. .
また、外壁パネルは、構造躯体の柱に対し、縦方向に少なくとも2以上の外壁パネル支持材により懸架されているなかで、最下端の外壁パネル支持材にのみ、外壁パネルの鉛直荷重を柱に伝えるようになされているため、構造躯体の柱のうち、軸力がかかる部分が、柱の下端部から最下端の外壁パネル支持材が懸架される範囲に限定されるため、柱にかかる軸方向の荷重に対し、柱の荷重負担範囲が下部に限定されるため、柱の座屈耐力を上げることができ、柱の断面形状を小さくし、経済的な設計を行うことができる。 In addition, the outer wall panel is suspended by at least two outer wall panel support members in the vertical direction with respect to the column of the structural frame, and the vertical load of the outer wall panel is used only for the outer wall panel support member at the lowest end. Since the portion of the structural frame column where the axial force is applied is limited to the range in which the outermost panel support material at the lowest end is suspended from the lower end of the column, the axial direction applied to the column Since the load bearing range of the column is limited to the lower part with respect to the load, the buckling strength of the column can be increased, the sectional shape of the column can be reduced, and an economical design can be performed.
また、外壁パネル支持材により部分的に外壁パネルを支持しているので、熱橋を軽減することができ、さらに、断熱層を構造躯体の外側に設け、それぞれの外壁パネルの断熱層を連続させることで、断熱性能の向上を図ることができる。 Moreover, since the outer wall panel is partially supported by the outer wall panel support material, the thermal bridge can be reduced, and further, a heat insulating layer is provided outside the structural frame, and the heat insulating layers of the respective outer wall panels are made continuous. Thus, the heat insulation performance can be improved.
さらに、 最下端の外壁パネル支持材が、構造躯体の柱の下端より、柱の全長の1/4以下の位置に取り付けられていることで、柱の座屈耐力をより向上させることができる。 Furthermore, the buckling proof strength of the column can be further improved by attaching the outermost panel support member at the lowermost end to the position of 1/4 or less of the total length of the column from the lower end of the column of the structural frame.
図7に、本発明の第2の実施形態である外壁構造31を示す。なお、第1の実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付し、重複した説明は控えることとする。
In FIG. 7, the
この外壁構造31では、隣り合う外壁パネルのうち一部の外壁パネル32のみが壁面より屋外側に突出して設けられる張出形式の外壁構造となっている。
This
張り出される外壁パネル32を支持する外壁パネル支持材33,33の柱側面当接部33aの寸法を、外壁パネル32の張出寸法に合わせて変更するだけで、張出形式の外壁構造とすることができる。なお、34は、張出部の外壁パネル32の一般部の外壁パネル2を繋ぐコーナーカバー材である。
By simply changing the dimensions of the column
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、外壁パネル支持材として、柱側面当接部と外壁パネル当接部と連結部からなる断面略Z型の支持材である場合について示したが、その形状に制限はなく、任意の形状であってよい。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, in the above-described embodiment, the outer wall panel support member has been shown as a support member having a substantially Z-shaped cross section including a column side contact portion, an outer wall panel contact portion, and a connecting portion. There may be any shape.
また、外壁パネル支持材と柱との取付方法についても制限はなく、最下端の外壁パネル支持材によってのみ、柱に外壁パネルの鉛直荷重が伝えられる範囲において、任意の方法が選択されてよい。 Moreover, there is no restriction | limiting also about the attachment method of an outer wall panel support material and a pillar, Arbitrary methods may be selected in the range in which the vertical load of an outer wall panel is transmitted to a pillar only by the outer wall panel support material of the lowest end.
また、上記実施形態では、外壁パネルとして外断熱通気外壁の場合について示したが、外壁パネルの構成に制限はなく、任意の構成が選択されてよいことはいうまでもない。 Moreover, in the said embodiment, although shown about the case of an external heat insulation ventilation outer wall as an outer wall panel, there is no restriction | limiting in the structure of an outer wall panel, and it cannot be overemphasized that arbitrary structures may be selected.
さらに、上記の実施形態では、隣り合う外壁パネルは、それぞれの縦フレームどうしを、縦フレームにそれぞれ固定された外壁パネル支持材どうしを介して当接して配置される場合について示したが、外壁パネルの縦フレームの間隔を、各縦フレームに固定される外壁パネル支持材の板厚によって確保されることは必要なく、外壁パネルの縦フレームの間隔に、各縦フレームに固定される外壁パネル支持材の板厚以外の隙間を設けた状態であってもよいのはいうまでもない。この場合は、皿ボルトは必ずしも、外壁パネル支持材の板厚内に収まる必要はなく、隣り合う外壁パネル間の間隔に影響を与えない範囲で、外壁パネル支持材の板厚から突出していてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the adjacent outer wall panels are arranged in such a manner that the respective vertical frames are arranged in contact with each other via the outer wall panel support members fixed to the vertical frames is described. It is not necessary to secure the interval between the vertical frames by the thickness of the outer wall panel support member fixed to each vertical frame, and the outer wall panel support member fixed to each vertical frame at the interval of the vertical frame of the outer wall panel. Needless to say, a state in which a gap other than the plate thickness is provided may be used. In this case, the countersunk bolt does not necessarily need to be within the thickness of the outer wall panel support material, and may protrude from the thickness of the outer wall panel support material as long as it does not affect the spacing between adjacent outer wall panels. Good.
1,31・・・外壁構造
2,32・・・外壁パネル
3,33・・・外壁パネル支持材
4・・・柱(構造躯体)
5・・・梁(構造躯体)
6・・・縦フレーム(外壁パネル)
7・・・横フレーム(外壁パネル)
8・・・外張断熱材
9・・・下地桟
14・・・孔(外壁パネル)
15・・・ナット(外壁パネル)
16・・・皿ボルト
17・・・外壁パネル係止体
DESCRIPTION OF
5 ... Beam (Structural frame)
6 ... Vertical frame (outer wall panel)
7 ... Horizontal frame (outer wall panel)
8 ...
15 ... Nut (outer wall panel)
16 ...
Claims (3)
該外壁パネルは、それぞれ相対する縦フレームと横フレームにより枠体が構成され、
該縦フレームがそれぞれ外壁パネル支持材により、構造躯体の柱に懸架されていることを特徴とする外壁構造。 A curtain wall type outer wall structure in which an outer wall panel is suspended on the outdoor side of a structural frame composed of column beams,
The outer wall panel has a frame body composed of a vertical frame and a horizontal frame, respectively,
An outer wall structure characterized in that each of the vertical frames is suspended from a column of a structural frame by an outer wall panel support material.
最下端の外壁パネル支持材は、外壁パネルの鉛直荷重を柱に伝え、残りの外壁パネル支持材は、外壁パネルの鉛直荷重を柱に伝えない請求項1に記載の外壁構造。 The outer wall panel is suspended by at least two or more outer wall panel support members in the vertical direction with respect to the pillar of the structural frame,
The outer wall structure according to claim 1, wherein the lowermost outer wall panel support member transmits a vertical load of the outer wall panel to the column, and the remaining outer wall panel support members do not transmit the vertical load of the outer wall panel to the column.
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